内容正文:
港城中学2022-2023学年度第一学期九年级期末检测
物理试题
(考试时间:80分钟 满分:100分)
一.单项选择题(每小题3分,共21分)
1.太阳能是人类能源的宝库,下列能源中不是来源于太阳能的是( )
A.地热能 B.风能 C.水能 D.生物质能
2.宏观的热现象用微观的分子运动理论分析,常常会得到全新的认识,则正确的是( )
A.当温度下降为0℃时,分子热运动停止
B.某物体的分子热运动越剧烈,其温度越高
C.固体物质不易拉伸,说明固体的分子间只存在引力
D.扩散现象不能在固体中发生
3.下列做法符合安全用电原则的是( )
A.洗衣机必须使用三脚插头 B.将绝缘皮破损的导线接入电路
C.可以用粗铁丝代替保险丝 D.在高压线下放风筝
4.如图所示,闭合导线框abcd的一部分处于磁场中,将导线框沿图示方向拉出过程中,则( )
A.在此过程中,电能转化为机械能
B.导线框中不会产生感应电流,因为回路中没有电源
C.导线框中会产生感应电流,整个导线框都是电源
D.导线框中会产生感应电流,导线ab段相当于电源
5.疫情期间,手持式电子测温仪最为常见,如图甲是某款电子测温仪,图乙是它内部的原理图,其中电源电压保持不变,R是热敏电阻,用于靠近人体测温,定值电阻R0为保护电阻;在测人的体温时,当被测温者体温较高时,显示仪的示数也会变大。正常条件下关于此测温仪,下列分析正确的是( )
A.显示仪是由电流表改装成的
B.被测温者温度越高,电路消耗的电功率越大
C.热敏电阻R随着温度的升高阻值增大
D.将R0更换为阻值更大的电阻,测相同温度,显示仪示数变小
6.如图所示的电路是家庭电路的一部分,电工师傅按下面的顺序进行检测:①闭合S1,灯L1亮;②再闭合S2,灯L1亮,灯L2不亮;③用试电笔测a、b、c、d四个接线点,试电笔只在c点不发光。若电路中只有一处故障,故障可能是( )
A.灯L2短路 B.c点左侧的零线断路
C.灯L2所在支路断路 D.c、d两点间断路
7.两只小灯泡,L1标有“6V 6W”字样,L2标有“6V 3W”字样。若不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法中正确的是( )
A.两灯都正常发光时,L1的电阻大
B.两灯串联后接在 12V 的电源上,两灯都能正常发光
C.两灯并联后接在 6V 的电源上,L1消耗的电功率大
D.两灯串联后接在 6V 的电源上,L2消耗的电功率大
二.填空题(共7小题)
8.能源危机日益加剧,开发和利用新能源成为当务之急.目前大力推广太阳能和核能,太阳能是________ 能源(选填“一次性”或“二次性”).核电站是利用原子________ (选填“核聚变”或“核裂变”)释放的能量工作的,该能源属于________ (选填”可“或“不可”)再生能源.
9.小汽车上使用的是四冲程汽油机,如图所示,是汽油机的______冲程。该热机的转速为60r/s,则1s内该热机对外做功______次。汽油机工作时温度较高,常用水作为冷却剂,原因是______。
10.如题图所示,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器A的金属球,使其带上 ___________ 电荷,而B不带电。用带有绝缘柄的金属棒把验电器A、B的金属球连接起来后,验电器A的金属箔的张角将 ___________ (选填“增大”“减小”或“不变”)。在金属棒与两金属球接触的瞬间,金属棒中的电流方向是 ___________ (选填“向右”或“向左”)。
11.如图所示,是小明家部分电路及电能表。插座和灯泡是 ______ 联的。他将电吹风插入插座使其单独工作,测得1min内,电能表转盘转了30转,则电吹风的功率是 ______ W。有很多家用电器的插头有三个插脚,其中插脚①应与用电器的 ______ 相连。
12.现有两电热水壶分别是甲“220V﹣1500W”、乙“220V﹣1000W”,甲壶中装有2kg的水,乙壶中装有1kg的水(水的初温相同),当同时给它们通电正常工作时,_____壶(选填“甲”或“乙”)电流做功快;要想把水烧开,_____壶(选填“甲”或“乙”)电流做功多;_____壶(选填“甲”或“乙”)把水烧开需要的时间少.
13.某家用电热水器的工作原理如图所示(已知两电阻丝的阻值相等,电源电压保持不变),它有高温、中温、低温三个档位.当开关S1接b,S2断开时,它是处于________档,此时电路功率为P1;当开关S1接a,S2闭合时,它是处于________档,此时电路功率为P2,则P1:P2=________.
14.焚烧发电是目前世界上普遍采用的最安全、最有效的生活垃圾处理技术.某市垃圾发电站每日处理生活垃圾约3000t,日发电量9×105kW•h,合 J.如果将该发电站每日所能处理垃圾完全燃烧,能产生 J的热量,所产生热量的70%用来加热水,能使 kg的水从20℃升高到45℃.【垃圾的平均热值为 q=5×106J/kg,水的比热容为c=4.2×103J/ (kg•℃)】
三.作图题(共1小题)
15(1).近年来,我市新增了不少新能源公交车,在公交车后门的两侧扶手上,各装有一个按钮(相当于一个开关),想要下车的乘客只要按下任何一个按钮,装在驾驶台上的指示灯都会发光,提醒司机有乘客需要下车.请设计一个符合要求的电路图.(已画出指示灯和电源,如图所示)
(2)如图所示,开关闭合的瞬间,位于螺线管右侧的小磁针发生顺时针旋转。请在图中合适的位置标出通电螺线管的“N”、“S”极和电源的“+”、“﹣”极。
(3)小林同学在家庭电路中安装一只螺丝口灯泡和一个三孔插座,要求开关只控制灯泡,部分导线已连接,如图所示,请你只添加三根导线帮小林完成安装。
四.实验探究题(每空1分,共20分)
16.用如图所示的实验装置探究“产生感应电流的条件”。
(1)实验中,通过观察______________来判断电路中是否有感应电流。
(2)闭合开关,若导体ab不动,左右移动磁体,电路中________(选填“有”或“无”)感应电流。
(3)在仪器和电路连接都完好的情况下,某小组的实验现象不太明显,请提出一条改进措施:_________。
(4)该实验的结论是:闭合电路的一部分导体在磁场中做________磁感线运动时,导体中就会产生感应电流。
(5)本次实验主要用到了________和________两种实验探究方法。
17.小明同学利用电压表和电流表测量电阻R1的阻值(约9Ω),电源选用两节干电池。
(1)连接电路时,开关应该是______的;
(2)请按照图甲电路图,将图乙中电流表正确连入电路( );
(3)实验中滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的______来改变电阻的;
(4)小明检查电路连接正确,可是无论怎样移动滑片,电压表示数总为3V不变,你认为发生故障的原因可能是______。
(5)清除故障后,小明将滑片P向左滑动时,电压表示数将______(选填“增大”、“减小”或“不变”),当P滑到某一位置时,由两表读数就可以求出的阻值。你认为这个测量结果可靠吗?______,理由是______。
18.如图所示,在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,电源电压为4.5V。
(1)用笔画线代替导线,将图甲所示电路连接完整;( )
(2)连接好电路闭合开关后,发现灯泡不亮,检查电路发现电压表、电流表均有示数,则接下来的操作应是___________;
(3)问题解决后,移动滑动变阻器滑片,当电压表示数为2.3V时,为了让灯泡正常发光,此时应将滑片向___________(左/右)侧移动;
(4)当灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡额定功率为___________W;
(5)下表是实验中测量的几组数据,其中一个电流数据有误,此数据为___________;
U/V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
I/A
0.2
0.25
0.28
0.37
(6)要完成上述表中数据测量,实验中滑动变阻器的总阻值至少为___________Ω;
(7)实验结束后,小组同学对测量结果进行误差分析,考虑到电压表中也有电流通过,该电路所测小灯泡的额定功率与真实值相比___________(选填“偏大”或“偏小”)。
五.计算题(每小题7分,共14分)
19.如图所示电路,R2=3Ω,R3=6 Ω,当S1、S2都闭合时,电流表的示数为2A;当S1、S2都断开时,电流表的示数为0.5A。设电源电压恒定不变。
(1)求电源电压;
(2)请用两种方法求出电阻R1的阻值。
20.某课外科技活动小组设计了一种小鸡孵化器的电路模型,如图所示,在一般情况下,只需灯光照明,电源电压为72 V,R1为定值电阻,R2为发热电阻丝改成的滑动变阻器,其上标有“100Ω 3 A”字样,电流表A2的量程为0~3A,灯泡上标有“12 V 3 W”的字样。
(1)求灯泡正常工作时的电流;
(2)闭合S,断开S1、S2,灯泡正常发光,求R1的阻值;
(3)S、S1、S2均闭合时,求R2消耗的最大电功率和最小电功率。
六、综合能力题(每空1分,共18分)
21.同学们在制作“让线圈转动起来”的活动中,他们将表面有金属镀层的磁铁吸在干电池的负极,将一根硬铜线折成线框abcd搭在干电池的正极和磁铁上,如图所示。导线框abcd就会以干电池为轴转动起来。
(1)如果将磁铁的N、S极对调,导线框的转动方向将______(选填“改变”或“不改变”)。
(2)实验中,干电池供电是______能转化为电能。若通电时间稍长,干电池会明显发热,原因是干电池被______。
(3)本装置与下列设备原理相同的是______。
A.电磁继电器 B.话筒(麦克风)
C.扬声器 D.电磁铁
(4)导线框能够转动的原因是左右两段导线受到的力的方向是______(选填“相同”或“相反”)的,这两个力______(选填“是”或“不是”)一对平衡力。
22.小明利用如图所示装置探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻大小的关系.已知甲、乙烧瓶装有质量相同的煤油,烧瓶中都浸泡着一段镍铬合金丝 ,且R1 <R2 (假设实验过程中没有任何热量的损失)
(1)闭合开关后,通过两段金属丝的电流I1 ____I2. (选填">"“="或"<") .
(2)通电一段时间后,小明发现乙烧瓶中温度计的示数较大,表明其它条件相同时,电流通过金属丝时产生的热量跟电阻的关系是 _____________________ 。
(3)小明将该装置改成比较不同物质吸热情况的实验装置.两个相同的烧瓶中装有质量相等的物质A和物质B , A和B在相同时间内吸收的热量相同.每隔1 min记录一次它们的温度,测得数据如下表,请回答下列问题:
时间/min
0
1
2
3
4
5
A温度/℃
20
24
28
32
36
40
B温度/℃
20
22
24
26
28
30
①实验中装在烧瓶中的两段镍铬合金丝的阻值应 ______ ( 选填“相同”或“不同”) .
②若物质A和B升高相同的温度,则 ____ ( 选填"A"或“B' )吸热多,你判断的依据是 ________ 。
③依据表格中的数据,利用公式 _______________ ,可推出cA___cB (选填“<”、“="或">") .
④若物质B的比热容cB = 4.2×103J/(kg·℃) ,根据表中数据,可求出cA = __________ J/(kg·℃) .
23.阅读短文,回答问题:
光电效应是物理学中一个重要而神奇的现象。光电现象由德国物理学家赫兹于 1887 年发现,而正确的解释为爱因斯坦所提出。光电效应分为光电子发射、光电导效应和阻挡层光电效应,又称光生伏特效应。前一种现象发生在物体表面,又称外光电效应。后两种现象发生在物体内部,称为内光电效应。外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象。只有入射光的频率高于一定值时,才能激发电子逸出物质表面。内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动,但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象。光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器;光敏电阻可应用在各种自动控制装置和光检测设备中,如生产线上的自动送料、自动门装置、航标灯、路灯、应急自动照明、自动给水停水装置等方面。利用太阳能的最佳方式是光伏转换,就是利用光伏效应,使太阳光射到硅材料上产生电流直接发电。光伏产业正日益成为国际上继 IT、微电子产业之后又一爆炸式发展的行业。
(1)太阳能电池是依据____(选填“内”或“外”)光电效应工作的。
(2)外光电效应会从物质中激发出带____(选填“正电”或“负电”)的粒子。
(3)如图是电磁波波谱图。如果蓝光照射到某金属表面能产生外光电效应,则下列光照射该金属也一定能产生外光电效应是____。
A.红光,红外线 B.红外线,紫外线 C.紫光,紫外线 D.黄光,紫光
(4)现在楼道内一般不再使用声控开关,而用红外感应开关替代。白天光控开关断开,夜晚光线暗时,光控开关闭合;当有人进入楼道内时,红外感应开关闭合,没人时红外感应开关断开。下列关于楼道内路灯电路设计合理的是( )(光控开关用光表示,红外感应开关用红表示)。
A. B.
C. D.
(5)公共场所严禁吸烟,小明设计了一种简易烟雾报警控制器如下图所示,电路中 R0为定值电阻,R为光敏电阻,其阻值随光照的增强而减小,烟雾增大到一定程度使电压表 V 的指针偏转到某区域时触发报警系统。S闭合后,当有烟雾遮挡射向 R的激光时,电压表 V的示数将____(选填“增大”或“减小”);为了使控制器在烟雾较淡时就触发报警器,可以____(填“增大”或“减小”)R0的阻值。
参考答案与解析
1.A
【详解】地热能来源于地球内部,所以不属于来自太阳能的范畴.而风能,水能都是因为地球吸收了太阳的能量形成的,生物质能是通过光合作用转换的,也来自于太阳能.故选A.
2.B
【详解】A.一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动,所以物体温度为0℃时,分子热运动不会停止,故A错误;
B.分子热运动的剧烈程度与温度有关,温度越高,分子的热运动就越剧烈,故B正确;
C.分子间既有引力又有斥力,固体不易拉伸,说明了分子之间存在引力,故C错误;
D.扩散现象在固体、液体、气体中都可以发生,故D错误。
故选B。
3.A
【详解】A.有金属外壳的家用电器都要接地,防止金属外壳漏电时发生触电事故,故洗衣机必须使用三脚插头,故A符合题意;
B.电线的绝缘皮破损老化、破损时应及时更换,否则容易发生触电事故或短路(即火线和零线直接连通),故B不符合题意;
C.铁丝的熔点比较高,电流过大时,不会使铁丝熔断,不能在电流过大时,自动切断电源,所以千万不要用铁丝代替保险丝,故C不符合题意;
D.因为高压输电线上电压很高,在下面放风筝时可能会发生高压电弧触电,故D不符合题意。
故选A。
4.D
【详解】A.向外拉的过程中,消耗机械能,同时导线切割磁感线产生电能,所以是机械能转化为电能,故A不符合题意;
BCD.产生感应电流需要两个条件一个是闭合回路,一个是切割磁感线,图中所示导线框为闭合回路,往外拉的过程中,闭合回路中的ab部分切割磁感线,所以会产生感应电流,且导线ab相当于电源,故BC不符合题意,D符合题意。
故选D。
5.B
【详解】A.两电阻串联,因为显示仪与R0并联,所以显示仪是电压表,故A错误;
B.被测温者温度越高,说明电压表示数越大,由欧姆定律可知,电路电流越大,由P=UI可知,电路消耗的功率也越大,故B正确;
C.被测温者温度越高,电压表示数变大,即R0两端电压变大,由串联电路电压的规律,R两端电压越小,由分压原理可知,热敏电阻的阻值变小,故热敏电阻阻值随温度的升高而减小,故C错误;
D.温度相同,说明热敏电阻的阻值不变,将R0更换为阻值更大的电阻,由串联电路分压特点可知,R0两端分得的电压变大,因此显示仪示数会变大,故D错误。
故选B。
6.D
【详解】B.闭合S1,灯L1亮,电路中有电流,说明电路为通路,从保险丝aSL1以及c点左侧的零线都没有断路,故B错误;
A.断开S1,闭合S2,灯L2不亮,灯L2不亮的原因有两个:一个是断路、一个是短路;若灯L2短路时,电路的电流会很大,将保险丝烧断,灯泡L1也不会发光,a、b两个接线点上,试电笔的氖管都不会发光,故A错误;
C.若灯L2所在支路开路,d点氖管不发光,故C错误;
D.若c、d两点间开路,灯泡L2与零线不能构成闭合电路,电路中没有电流,灯泡不会发光,但d点会通过灯泡L2与火线间接相连,试电笔的氖管会发光,故D正确。
故选D。
7.CD
【详解】A.正常发光时两灯泡的电压和额定电压相等,根据可知, L1的电阻小于L2的电阻,故A错误;
B.灯泡铭牌可知,两灯泡额定电压相等且,由可知, 由串联电路的分压特点可知,两灯泡串联在12V的电路中时,灯泡两端电压不等于其额定电压,灯泡不能正常工作,故B错误;
C.两灯泡并联接在6V电源上时,两灯泡两端的电压均为6V,两灯泡的实际功率和额定功率相等,所以L1消耗的功率大,故C正确;
D.灯泡串联在6V的电路中时,通过它们的电流相等,根据可知,,故D正确。
故选CD。
8. 一次性 核裂变 不可
【详解】太阳能是直接吸收阳光来利用的,是一次能源;核电站是利用原子核发生裂变释放能量来发电的,核能属于不可再生能源.
9. 做功 30 水的比热容较大
【详解】[1]由图可以看出,汽油机的进气门、排气门均关闭,活塞由上向下运动,为做功冲程。
[2]由题意可知,四冲程汽油机的飞轮转速为60r/s,即每秒钟转60圈,完成30个工作循环,完成120个冲程,做功30次。
[3]汽油机常用水做冷却剂,是利用水的比热容较大,升高相同的温度,水吸收的热量较多,散热效果较好。
10. 负 减小 向左
【详解】[1]用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,当它接触验电器A的金属球时,将一部分负电荷转移到金属球,使其带上负电荷。
[2]用带有绝缘柄的金属棒把验电器A、B的金属球连接起来后,验电器A的一部分负电荷转移到验电器B,验电器A所带电荷减小,它的金属箔的张角将减小。
[3]在金属棒与两金属球接触的瞬间,负电荷由验电器A经过金属棒向验电器B运动,而规定正电荷定向移动的方向为电流方向,所以金属棒中的电流方向是向左。
11. 并 600 (金属)外壳
【详解】[1]插座是为方便使用可移动的用电器设置的,插座和灯泡在使用时互不影响,是并联的。
[2]电能表转盘转动30r,电吹风消耗的电能
W=kW·h=0.01kW·h
电吹风的功率
P==0.6kW=600W
[3]三孔插座最上面插孔与地线相连;三脚插头最上面的那个脚①与用电器的金属外壳相连,为了防止触电。
12. 甲 甲 乙
【分析】电功率是表示电流做功快慢的物理量;根据Q=cm△t判断出电流做功的多少;
比较电功率与电功的关系以及t=比较出哪一个把水烧开需要的时间少.
【详解】电功率是表示电流做功快慢的物理量,甲的功率越大,电流做功越快;根据Q=cm△t知,甲的质量是乙质量的2倍,甲吸收的热量是乙的2倍,甲电流做的功乙的2倍,即甲壶电流做功多;根据t=,已知甲的功率是乙功率的=1.5倍、甲电流做的功是乙的2倍,所以乙壶把水烧开需要的时间少.
13. 低温 高温 1:4
【详解】设每根电阻丝的阻值为R,
当开关S1接b,S2断开时,两电阻串联,总电阻R1=2R;
当开关接a,S2闭合时,两电阻并联,总电阻 ;
当开关S1接b,S2闭合时,上面的电热丝被短路,只有一个电阻丝连入电路中,总电阻R3=R;
以上三种连接方式的电阻关系:,
根据可得,
当开关S1接b,S2断开时,电路的功率 ,电功率最小,即为低温档;
当开关S1接a,S2闭合时,电路功率 ,电功率最大,即为高温档;
当开关S1接b,S2闭合时,电路功率,电功率介于二者之间,即为中温档;
所以.
14.1×108kg;
【来源】广东省佛山市三水区2020-2021学年九年级(上)期末考试物理试题
垃圾完全燃烧放出的热量
由可得,热水吸收的热量
由可得,被加热的水的质量
15(1).
【详解】只要按下任何一个按钮,指示灯都会发光,说明这两个开关互不影响,是并联的;
如图所示:
(2).
【详解】已知开关闭合后,位于螺线管右侧的小磁针顺时针旋转。根据磁极间的相互作用可知,螺线管左端为N极,右端为S极,由右手螺旋定则可得,电流由电源的右侧流出,故电源右侧为正极,左侧为负极;如下图所示:
。
(3).
【详解】火线进开关,再接入灯泡的顶端金属点,零线直接进入灯泡的螺旋套;三孔插座上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。如图所示:
16. 灵敏电流表指针是否偏转 有 将导体ab换成多匝线圈(或换用强磁体) 切割 控制变量法 转化
【详解】(1)[1]实验中,通过观察灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流存在,指针偏转表明电路中有感应电流,否则电路中没有感应电流。
(2)[2]闭合开关,若导体ab不动,左右移动磁铁,相当于导体做切割磁感线运动,所以电路中有感应电流;
(3)[3]因为产生的感应电流的强弱和磁场强度以及导体运动的速度有关,所以使指针偏转明显的措施:将导体ab 换成多匝线圈;(或使用磁性更强的磁铁;增大导体切割磁感线运动的速度);
(4)[4]由该实验可得出的结论是:闭合电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流。
(5)[5]在研究感应电流的大小跟导体在磁场中切割磁感线运动的速度时,保持磁场的方向不变。研究感应电流的大小跟磁场强弱关系时,保持导体运动速度不变。这是控制变量法。
[6]感应电流的大小用灵敏电流表指针的偏转大小来表示,这是转换法。
17. 断开 长度 R1断路 增大 不可靠 只根据一组数据求出的电阻误差较大
【详解】(1)[1]为了保护电路,连接电路时开关应该断开。
(2)[2]一般一节干电池电压为1.5V,则此电路电源电压约为3V,电路中最小电阻为9Ω,则电路最大电流约为
故电流表应选用0—0.6A量程。根据电流表正进负出的原则连接如下图:
(3)[3]滑动变阻器的原理是改变电路中电阻丝的长度来改变变阻器的电阻。
(4)[4]电压表示数始终为3V与电源电压相等则有可能R1断路电压表串联入电路造成的。
(5)[5]将滑片P向左滑动时滑动变阻器接入电路的阻值变小,电路中的电流变大R1两端电压增大,所以电压表示数增大。
[6][7]通过一次测量得出的数据不可靠,应调节滑动变阻器测量多个数据取平均值来减小偶然因素带来的误差。
18. 向右移动滑动变阻器的滑片 右 0.75 0.37 17.5 偏大
【详解】(1)[1]该实验要测量小灯泡的电功率,则要求滑动变阻器和灯泡串联,仔细观察灯泡和电压表的连接,灯泡的左端连接电压表的正接线柱,那么可以选择滑动变阻器的A接线柱连接灯泡的左端,只能左端,不能右端,然后电流从灯泡的右端流出,灯泡的右端可以再接电压表的负接线柱,电流最后流回负极,电压表已经连接好,已经并在灯泡两端,实物图的连接如下图所示。
(2)[2]连接好电路闭合开关后,发现灯泡不亮,检查电路发现电压表、电流表均有示数,说明电路的电流太小了,滑动变阻器电阻较大,则需要减小变阻器的电阻,从实物图可以看到,变阻器左上端和右下端接入电路,可以把滑片向右移动,变阻器电阻变小,电路的总电阻变小,电路的电流变大,灯泡变亮,实验可以继续。
(3)[3]问题解决后,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2.3V,为了让灯泡正常发光,而小灯泡的额定电压为2.5V,需要让小灯泡的电压变大,根据串联电路的分压原理,滑动变阻器的电压要变小,变阻器的电阻要变小,此时应将滑片向右侧移动。
(4)[4]当灯泡正常发光时,灯泡两端的电压为2.5V,电流表示数如图乙所示,从图乙可以看到,电流表接入电路的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,电流表的读数为0.3A,串联电路的电流处处相等,则灯泡的电流也为0.3A,根据电功率的公式,可知,小灯泡额定功率为
小灯泡额定功率为0.75W。
(5)[5]小灯泡的电阻随着温度的升高而增大,即随着灯泡两端的电压的增大而增大,根据欧姆定律可知小灯泡的电阻从左向右依次是5Ω,6Ω、7.14Ω、8.33Ω、8.11Ω,所以最后一组数据有误。
(6)[6]在探究实验的过程中,当电压表的示数最小时,则小灯泡两端的电压最小时,变阻器分去的电压是最大的,这个电压大小为
这时流过变阻器的电流为0.2A,这时变阻器接入电路的阻值为最大,根据可知,实验中变阻器的总阻值至少为
实验中变阻器的总阻值至少为17.5Ω。
(7)[7]实验结束后,小组同学对测量结果进行误差分析,考虑到电压表中也有电流通过,电流表的测量值对于流过灯泡的电流来说,测量值偏大,灯泡两端的电压值是正确的,根据电功率的公式,测得的电功率是偏大的。
19.(1)6V;(2)2Ω
【详解】解:(1)当S1、S2都闭合时,R1被短路,R2和R3并联,电流表测干路中的电流,则由
可得并联的总电阻
由欧姆定律可得电源电压
(2)当S1、S2都断开时,R1和R3串联,电流表测电路中的电流,串联的总电阻
则R1的阻值
答:(1)求电源电压为6V;
(2)请用两种方法求出电阻R1的阻值为2Ω。
20.(1)0.25A;(2)240Ω;(3)194.4W; 51.84W
【详解】(1)根据P=UI,得
(2)闭合S,断开S1、S2时,R1和灯泡串联,灯泡正常发光
(3)S、S1、S2均闭合时,灯泡L被短路,R1和R2并联,通过R1的电流
通过R2的电流
R2消耗的最大电功率
P大=UI2=72V×2.7A=194.4W
R2消耗的最小电功率
答:(1)灯泡正常工作时的电流为0.25A;
(2)求R1的阻值为240Ω;
(3)R2消耗的最大电功率为194.4W,最小电功率为51.84W。
21. 改变 化学 短路 C 相反 不是
【详解】(1)[1]导线框能转动起来是因为通电导体在磁场中受到力的作用;由于通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关,所以将磁铁的N、S极对调(磁场方向相反),导线框的转动方向将改变。
(2)[2]干电池存储化学能,干电池供电,是化学能转化为电能。
[3]用导线直接将电源的正负极相连会造成电源被短路,电流很大,根据
可知,通电时间稍长,干电池会明显发热。
(3)[4]本装置原理是通电导线在磁场中受力的作用;
A.电磁继电器是电流的磁效应,故A不符合题意;
B.话筒是电磁感应原理,故B不符合题意;
C.扬声器是通电导线在磁场中受力的作用,故C符合题意;
D.电磁铁是电流的磁效应,故D不符合题意。
故选C。
(4)[5]由图知,左右两段导线周围的磁场方向不同,左边磁场斜向左上方,右边磁场斜向右上方,则左右两段导线受到的力的方向是相反的,所以导线框能够转动。
[6]由于这两个力没有在同一直线上,所以不是平衡力。
22. = 电阻越大,产生热量越多 相同 B 在A和B升高相同温度时, B的加热时间更长 < 2.1×103
【详解】(1)[1]根据探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻大小的关系的实验图可知,两金属丝串联在电路中,电流相等,故I1 =I2;
(2)[2]乙烧瓶中的金属丝的电阻大,通电一段时间后,小明发现乙烧瓶中温度计的示数较大,说明乙烧瓶中的金属丝产生的热量多,表明其它条件相同时,电流通过金属丝时产生的热量跟电阻的关系是:电阻越大,产生热量越多;
(3)①[3]将该装置改成比较不同物质吸热情况的实验装置,应该控制质量与初温相同的物质A和物质B在相同时间内吸收相同的热量,比较它们的温度变化情况,故实验中装在烧瓶中的两段镍铬合金丝的阻值应相同,这样才能保证两物质在相同时间内吸收相同热量;
②[4][5]若物质A和B升高相同的温度,由表中数据可以看出,在A和B升高相同温度时, B的加热时间更长,则B吸热多;
③[6][7]依据表格中的数据,利用公式,质量和初温相同的A和B物质,吸收相同热量(加热相同时间),A的温度变化比较大,可推出cA< cB;
④[8]若物质B的比热容cB = 4.2×103J/(kg·℃),根据表中数据可得,当加热相同时间,A物质升高的温度是B物质的两倍,由,可得
。
23. 内 负电 C C 增大 减小
【详解】(1)[1]由短文中“利用太阳能的最佳方式是光伏转换,就是利用光伏效应,使太阳光射到硅材料上产生电流直接发电”可知,太阳能电池是依据内光电效应工作的。
(2)[2]由“外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象”可知,外光电效应会从物质中激发出带负电的粒子。
(3)[3]根据“只有入射光的频率高于一定值时,才能激发电子逸出物质表面”,在如图电磁波波谱图中,紫光、紫外线的频率比蓝光大,照射到金属表面也一定能产生外光电效应;而红光、红外线的频率比蓝光小,黄光也属于可见光范围,不一定能产生外光电效应;故选C。
(4)[4]根据描述,可知只有当白天且有人进入楼道时,灯泡才亮,即红外开关与光控开关应串联,且同时闭合时灯泡才亮,故电路设计合理的是C。
(5)[5]由图可知,两个电阻串联,电压表测量光敏电阻两端电压,当S闭合后,当有烟雾遮挡射向R的激光时,光敏电阻变大,根据串联电路分压特点可知,此时电压表V的示数将增大。
[6]为了使控制器在烟雾较淡时就触发报警器,可以减小R0的阻值,增大光敏电阻两端分得的电压。
第7页(/共4页) 第8页/(共10页) 知人善教 培养品质 引发成长动力
第21页/(共8页) 第22页/(共8页)
学科网(北京)股份有限公司
$$